廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物的種類調(diào)查與危害評估

岳茂峰，樊蓓莉，，田興山，馮 莉，周先葉，李偉華廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，廣東廣州 50640;華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 5063

隨著我國經(jīng)濟貿(mào)易、交通系統(tǒng)的高速發(fā)展以及出入境人員的增加，外來入侵生物種類不斷增多，對我國農(nóng)林牧業(yè)等領(lǐng)域造成的危害日趨嚴(yán)重(丁暉等，2009)，每年經(jīng)濟損失超過1000億美元(顧忠盈等，2006)。南方沿海地區(qū)是我國生物入侵危害最嚴(yán)重的地區(qū)(萬方浩等，2009)。廣東便是其中之一，入侵物種數(shù)量超過200種，入侵植物超過90種(萬方浩等，2009;王芳等，2009)。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的外來種入侵是指外來種在自然分布區(qū)以外的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中存活、繁殖及建立可持續(xù)種群，并直接或間接為害作物生產(chǎn)的生物學(xué)現(xiàn)象(強勝等，2010)。目前，雖然許多學(xué)者對廣東省的外來入侵植物進行了研究，但多數(shù)是對局部(曾憲鋒，2003;嚴(yán)岳鴻等，2004)和單一物種(周先葉等，2003;劉周全，2009;曹洪麟等，2004)的調(diào)查。有關(guān)廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物的種類、現(xiàn)狀等基本資料十分欠缺。本研究通過對廣東省21市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物進行全面調(diào)查，為外來入侵植物的防控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 外來入侵植物名錄擬定

外來入侵植物的確定主要參照我國環(huán)境保護部發(fā)布的外來入侵物種名單。同時參考了《中國外來入侵種》(李振宇和解焱，2002)、《中國外來入侵物種編目》(徐海根和強勝，2004)、《重要農(nóng)林外來入侵物種的生物學(xué)與控制》(萬方浩等，2005)、《中國外來雜草原色圖鑒》(車晉滇，2010)等有關(guān)植物入侵的數(shù)據(jù)資料，并根據(jù)目前廣東省外來入侵植物的實際情況，去除錯誤和重復(fù)的記錄。

1.2 調(diào)查方法與路線

野外調(diào)查主要采取定點調(diào)查與線路調(diào)查相結(jié)合的方法，記錄和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)的外來入侵植物的種類、分布狀況及其伴生植物。定點調(diào)查是在廣東省政區(qū)圖上用30 km×30 km網(wǎng)格做圖，調(diào)查地點確定在網(wǎng)格交點附近，根據(jù)當(dāng)?shù)貙崨r分別取農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中不同生境(農(nóng)田、荒地、丟荒地、果園、菜地、苗圃、道路、河流、溝渠，水塘等)的樣地進行調(diào)查。線路調(diào)查是針對外來入侵植物的傳播路線進行的重點調(diào)查，即公路(高速公路、國道、省道及其他主要道路)、鐵路(車站、貨場)、河流(河堤、河漫灘)、海岸、灘涂以及碼頭等。在調(diào)查期間，根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、交通路況及外來入侵植物危害狀況適當(dāng)調(diào)整調(diào)查路線及樣點數(shù)量。調(diào)查樣點共計205個。

1.3 外來入侵植物危害評價

根據(jù)外來入侵植物在其入侵分布點或群落中的多度級進行賦值(林正眉等，2005)。優(yōu)勢、豐盛、常見、偶見和稀少等5個等級分別賦值100、60、30、20和10分，再根據(jù)每個多度級出現(xiàn)的頻度確定其平均多度分值(丁莉等，2006)。

某種多度級的頻度=該種多度級出現(xiàn)的樣點數(shù)/該種在該空間單位出現(xiàn)的總樣點數(shù);

平均多度分值=∑(某多度級分值×某多度級的頻度);

外來入侵植物的分布頻度分值由該植物在空間單位出現(xiàn)的頻度來確定。然后，計算某種外來入侵植物的危害分值(H)。

分布頻度分值=100×該種出現(xiàn)的地區(qū)數(shù)/廣東省總地區(qū)數(shù);

H=0.5×平均多度分值+0.5×分布頻度分值。

式中，H越高，則危害程度越嚴(yán)重;0.5代表平均多度分值與分布頻度分值所占的權(quán)重(丁莉等，2006)。

最后，根據(jù)不同空間單位入侵植物危害分值的大小，確定危害等級。小于30分的植物定義為輕度危害(Ⅰ級);30～60分的植物定義為中度危害(Ⅱ級);大于60分的植物定義為高度危害(Ⅲ級)。

1.4 分布類型劃分

在調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)入侵植物分布區(qū)域的大小分為4個等級:(1)全域分布種，分布于廣東全境，即21個市都有分布的外來入侵植物;(2)廣域分布種，分布于廣東省1/2以上地區(qū)的外來入侵植物;(3)局域分布種，分布于廣東省1/2以下、1/5以上的地區(qū)，即在4～9個市有分布的外來入侵植物;(4)窄域分布種，分布于廣東省1/5以下的地區(qū)，即在1～3個市有分布的外來入侵植物(王芳等，2009)。

2 結(jié)果與分析

2.1 外來入侵植物的種類構(gòu)成及危害水平

根據(jù)調(diào)查，初步確定廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的外來入侵植物共有90種，隸屬于28科(表1)。其中，菊科最多，有27種，占總數(shù)的30.00%;其次為禾本科(14種)、莧科(9種)、茄科(6種)、含羞草科(5種)和旋花科(4種)，分別占總數(shù)的 15.56%、10.00%、6.67%、5.56% 和 4.44%;蓖麻科等 19 科僅有1種。從危害情況來看，處于重度危害水平的入侵植物有22種，占總數(shù)的24.44%;處于中度危害水平的植物有15種，占總數(shù)的16.67%;處于輕度危害水平的植物有53種，占總數(shù)的58.89%。

2.2 外來入侵植物的生活型

廣東農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物的生活型分為喬木、灌木、藤本、草本等4種類型。其中，草本數(shù)量最多，有71種，占總數(shù)的78.89%;其次為灌木，有9種，占10.00%;藤本和喬木分別為7和3種(表1)。

2.3 外來入侵植物的原產(chǎn)地

廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物原產(chǎn)地包括南北美洲、非洲、歐洲、亞洲等地區(qū)。其中，原產(chǎn)于美洲的入侵植物71種，占總數(shù)的78.89%;原產(chǎn)于非洲的入侵植物8種，占總數(shù)的8.89%;原產(chǎn)于歐洲和亞洲的入侵植物各6種，分別占總數(shù)的6.67%;原產(chǎn)于大洋洲的入侵植物最少，為1種，占總數(shù)的 1.11%(表 1)。

表1 廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物名錄Table 1 List of exotic invasive plants recorded in agricultural ecosystem of Guangdong Province，China

續(xù)表1

2.4 外來入侵植物的分布類型

廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物的廣域分布種最多，為40種，占總數(shù)的44.44%;窄域分布種次之，為25種，占總數(shù)的27.78%;局域分布種為18種，占總數(shù)的20.00%;全域分布種最少，僅有7種，占總數(shù)的7.78%(表2)。其中，廣域分布種薇甘菊在珠三角地區(qū)危害較重，且有向北擴散的趨勢;飛機草、白花鬼針草等在粵西地區(qū)分布較普遍。局域分布種豚草在粵北和粵西大范圍暴發(fā)。窄域分布種假高粱在韶關(guān)局部地區(qū)大量發(fā)生;加拿大一枝黃花在廣州地區(qū)偶見;互花米草主要分布于陽江、珠海等沿海灘涂。

表2 廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物分布類型Table 2 Distribution types of exotic invasive plants of agricultural ecosystem in Guangdong Province

3 討論

3.1 入侵植物種類及危害

良好的水熱環(huán)境使廣東成為眾多外來入侵植物的集聚地，生態(tài)安全不容樂觀。在2003年中華人民共和國國家環(huán)境保護總局公布的首批16種外來入侵物種名單(包含9種入侵植物)中，薇甘菊、空心蓮子草、豚草、互花米草、飛機草、鳳眼蓮、假高粱等7種存在于廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，僅紫莖澤蘭和毒麥未在廣東發(fā)現(xiàn)。在2007年農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司發(fā)布的《中華人民共和國進境檢疫性有害生物名錄》(40種植物)中，豚草、蒺藜草、飛機草、薇甘菊、假高粱等5種出現(xiàn)在本次調(diào)查中。在2010年中華人民共和國國家環(huán)境保護總局公布的第二批外來入侵物種名單(包含10種入侵植物)中，馬纓丹、大薸、加拿大一枝黃花、蒺藜草、銀膠菊、土荊芥、刺莧、落葵薯等8種出現(xiàn)在本次調(diào)查中。

王芳等(2009)總結(jié)的廣東省外來入侵植物種類，共計93種。其中，危害較大的有空心蓮子草、鳳眼蓮、馬纓丹、薇甘菊、簕仔樹、假臭草、勝紅薊、三葉鬼針草和小飛蓬，與本次調(diào)查結(jié)果比較相似。除飛機草、薇甘菊等主要危害種(繆紳裕和李冬梅，2003;陳進軍等，2005;劉紅衛(wèi)等，2004)之外，此次發(fā)現(xiàn)的白花鬼針草在粵西湛江、茂名等地也是主要入侵危害種之一，對旱田、果園等危害極大，應(yīng)該引起有關(guān)部門的注意。

3.2 入侵植物來源

廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外來入侵植物涵蓋了五大洲的植物。其中，來自美洲的種類最多，與福建、廣西等地區(qū)的統(tǒng)計資料(唐賽春等，2008;楊堅和陳恒彬，2009)相似。這可能與新大陸和舊大陸之間生物區(qū)系隔離時間長短有關(guān)，由于兩大陸分離時間較長，致使兩地間生物種類的交流較少，缺乏相互依存、相互制約的生態(tài)關(guān)系(馮士明等，2005)。一旦這些種類獲得了在其他大陸生境生存的機會就能良好生長并蔓延擴散(強勝和曹學(xué)章，2000)。因此，在以后的引種中，要特別注意來源于美洲大陸的植物，應(yīng)對其在我國的適生性范圍進行分析和預(yù)測。

3.3 入侵植物分布

在90種外來入侵植物中，全域和廣域分布的種類有47種，占總數(shù)的50%以上。雖然全域分布種占入侵植物總數(shù)的比例最低，但這類入侵種已在全省各個地區(qū)穩(wěn)定分布與繁殖，造成的危害和治理難度均不可估量。在廣域分布的入侵植物中不僅包括了危害嚴(yán)重的薇甘菊等世界性外來入侵植物，還包括了白花鬼針草等新的外來入侵植物，對這些惡性雜草需要加強防控力度，以免其進一步蔓延。在局域和窄域分布種中，豚草由北向南擴展;而飛機草則由南向北擴展，已經(jīng)到達粵北的韶關(guān)(陳進軍等，2005)，有進一步入侵湖南的趨勢，因此應(yīng)該在粵北地區(qū)加強對飛機草的檢疫工作;假高粱、加拿大一枝黃花等在廣東省內(nèi)雖然分布范圍較小，但并不能忽略其潛在危害，需引起有關(guān)部門的高度重視。

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